編者:中噴網(wǎng) 墨宸
在工業(yè)噴墨領(lǐng)域,真正意義上的創(chuàng)新很少孤立發(fā)生。它往往源于深厚的技術(shù)專長、實踐經(jīng)驗和跨行業(yè)合作的融合。精工儀器與弗勞恩霍夫IPA研究所的全新合作正印證了這一點,并為噴墨技術(shù)如何加速向功能性打印和先進制造領(lǐng)域的拓展提供了藍圖。

為了探索這種不斷發(fā)展的合作,F(xiàn)uturePrint Podcast 邀請了該項目的核心兩位專家:精工儀器有限公司的技術(shù)支持工程師 Fabio Tallarico 和弗勞恩霍夫 IPA 研究所光聚合物增材制造部門的 Jan Janhsen。
戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變創(chuàng)造機遇
多年來,精工的內(nèi)部實驗室一直支持波形開發(fā)、打印測試以及與合作伙伴的實際實驗。但關(guān)閉實驗室后,公司面臨一個挑戰(zhàn):如何在沒有專屬設(shè)施的情況下保持噴墨研發(fā)的勢頭。精工并沒有放慢腳步,而是看到了更智能模式的潛力。
“我們當時就問自己:沒有實驗室,我們該如何繼續(xù)創(chuàng)新?”法比奧回憶道。“由于我們與弗勞恩霍夫IPA研究所關(guān)系密切,探索合作是順理成章的事情。事實證明,這對雙方都大有裨益。”
弗勞恩霍夫IPA研究所位于斯圖加特的實驗室配備了先進的實驗室環(huán)境,包括流變儀、表面張力測量系統(tǒng)、顆粒分析儀、液滴監(jiān)測裝置和開放式印刷測試平臺。對于精工而言,這不僅意味著可以使用這些設(shè)備,還能獲得專業(yè)的科學技術(shù)支持。同樣重要的是,與以硬件為中心的研發(fā)環(huán)境相比,精工的工程師現(xiàn)在能夠接觸到更廣泛的油墨、材料和功能應用。
弗勞恩霍夫IPA研究所的觀點:實際問題,實際意義
對 Jan 和他的團隊來說,這種合作關(guān)系同樣彌足珍貴,并且與弗勞恩霍夫應用噴墨技術(shù)研究所 (Fraunhofer IPA) 的應用研究使命完美契合。“弗勞恩霍夫的研究并非為了研究而研究,”他解釋道,“我們追求的是與產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)性。像這樣的合作讓我們能夠應對噴墨打印領(lǐng)域面臨的實際挑戰(zhàn),并確保我們的研究工作與行業(yè)的實際需求保持一致。”
此次合作也加強了弗勞恩霍夫IPA研究所在功能性噴墨領(lǐng)域的研究。功能性噴墨是一個快速發(fā)展的新興領(lǐng)域,它不再用于打印圖像,而是用于沉積具有特定功能的材料,例如導電層、粘合劑、絕緣薄膜、涂層,甚至是3D結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)這一目標,弗勞恩霍夫IPA研究所重點研究墨水特性、潤濕性和附著力、高粘度噴射以及將噴墨與模塑、涂層或增材制造相結(jié)合的混合制造方法。“我們的目標是,”揚說道,“將深厚的科學實力與實際應用價值相結(jié)合。”
進一步推進打印頭技術(shù)
此次合作的一大獨特優(yōu)勢在于能夠測試精工打印頭的極限性能——不僅在理想的實驗室條件下,更在嚴苛的實際應用場景中。Fabio解釋道:“我們希望了解高粘度油墨、導電油墨、紫外線固化系統(tǒng)、水性環(huán)保油墨的性能,以及打印頭在不同間隙高度或不平整基材上的表現(xiàn)。弗勞恩霍夫IPA研究所讓我們能夠探索所有這些問題。”
隨著精工推出其新一代打印頭——RCE2560,雙方的合作將日益聚焦于波形開發(fā)、液滴控制和特定應用測試。該研究所的基礎(chǔ)設(shè)施甚至使精工能夠探索生物基油墨、粘合噴射、燃料電池層和表面功能涂層等新領(lǐng)域——所有這些都是先進制造業(yè)的優(yōu)先應用。
一個更廣泛的生態(tài)系統(tǒng),而不僅僅是伙伴關(guān)系。兩位嘉賓都強調(diào),這種合作并非孤立存在,而是構(gòu)成了一個更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)的一部分,該生態(tài)系統(tǒng)涵蓋了油墨開發(fā)商、機器集成商、原始設(shè)備制造商 (OEM) 和最終用戶。Jan 對此總結(jié)得很好:“你需要的不僅僅是打印頭,也不僅僅是一個研究實驗室。你需要集成商、軟件、應用專業(yè)知識,以及一臺在客戶現(xiàn)場運行的實際機器。這個生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。” FuturePrint 社區(qū)長期以來一直倡導這種合作模式——技術(shù)開發(fā)商和工業(yè)制造商在早期階段就攜手合作,共同制定規(guī)范、了解局限性并制定切實可行的解決方案。
噴墨技術(shù)的未來發(fā)展方向
兩位嘉賓都對工業(yè)噴墨技術(shù)在圖形領(lǐng)域的發(fā)展充滿信心——這一趨勢是由可持續(xù)發(fā)展法規(guī)、成本壓力、材料節(jié)約以及數(shù)字化制造功能組件的能力所推動的。
Jan重點介紹了兩個主要機遇領(lǐng)域:
用于燃料電池、電子設(shè)備和電機系統(tǒng)的粘合劑沉積
汽車和消費品表面裝飾和 2.5D/3D 紋理
與此同時,法比奧指出,紡織品、瓦楞紙板和包裝行業(yè)正在經(jīng)歷快速的市場轉(zhuǎn)變,可持續(xù)發(fā)展的壓力正促使制造商轉(zhuǎn)向水性油墨、生物基材料和低浪費生產(chǎn)模式。兩人都認為人工智能將在未來發(fā)揮越來越重要的作用——用于波形優(yōu)化、缺陷檢測、印刷策略開發(fā),甚至可能用于油墨行為的預測建模。
從挑戰(zhàn)到機遇
最終,精工內(nèi)部實驗室的關(guān)閉,雖然最初被視為一次挫折,卻創(chuàng)造了更有價值的東西:更強大的研發(fā)能力、更深刻的科學洞察力,以及一種全新的開放式協(xié)作創(chuàng)新模式。法比奧對此總結(jié)得很好:“我們總是努力看到積極的一面。關(guān)閉實驗室促使我們換個角度思考;而這種合作模式為我們帶來了更多的可能性、更豐富的知識,以及比以往更大的探索新領(lǐng)域的空間。”
Jan對此表示贊同:“這很好地詮釋了看似負面的事情如何轉(zhuǎn)化為機遇。這項合作已經(jīng)證明了這一點。”隨著噴墨技術(shù)不斷邁向先進制造領(lǐng)域,這類跨學科合作至關(guān)重要——將化學、物理、工程、自動化和應用知識相結(jié)合,從而釋放全新的能力。
對于精工和弗勞恩霍夫IPA研究所而言,這僅僅是個開始。
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